ساخت بوته زیرکونیایی با استفاده از فرایند قالب‌گیری تزریقی با فشار پایین (LPIM) و بررسی مؤلّفه‌های مؤثر

نویسندگان

1 مدرس، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری، تهران، ایران

2 مدیرعامل، شرکت نوگرا سرام فناور، مرکز رشد پژوهشگاه مواد و انرژی، کرج، ایران

3 دانشیار، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری، تهران، ایران

doi
10.30501/jamt.2023.401435.1280
چکیده

در این مقاله روش قالب‌گیری تزریقی با فشار پایین (LPIM) به‌عنوان روش شکل‌دهی قطعات زیرکونیایی (اکسید زیرکونیوم) موردبررسی قرار گرفته است. این روش یکی از روش‌های ساخت سرامیک‌های مهندسی با شکل‌های پیچیده و دقت ابعادی بالاست. در این روش از یک ترکیب چسب (پارافین وکس + موم صنعتی) به‌عنوان عامل پلاستیک جهت شکل‌دهی آسان ذرات زیرکونیا استفاده شد. مؤلّفه‌های متفاوتی نظیر دما، فشار و زمان تزریق، دمای قالب و... در شکل‌دهی قطعات سرامیکی به روش قالب‌گیری تزریقی در فشار پایین اثرگذار است. بررسی این مؤلّفه‌ها و انتخاب مقدار بهینه آن‌ها در این مقاله موردبررسی قرار گرفت. دمای بهینه تزریق در محدوده 90-80 درجه سلسیوس، فشار بهینه در محدوده 5-3 بار و زمان تزریق در محدوده 15-10 ثانیه برای شکل‌دهی بوته با ارتفاع 130 میلی‌متر، قطر داخلی 75 میلی‌متر و قطر خارجی 85 میلی‌متر به­دست آمد. بررسی تصاویر از ریزساختار قطعات در حالت‌های تزریق‌شده، چسب‌زدایی­ شده و زینترشده در این مقاله انجام شد. همچنین مشخص شد بوته زیرکونیایی در این پژوهش از نظر خواص فیزیکی نظیر چگالی حجمی و تخلخل ظاهری با بوته ساخته‌شده توسط شرکت Zircoa با شناسه 3001 تشابه خوبی دارد.